Situace v elektrárně

Již od začátku srpna funguje cirkulované chlazení všech bazénů s vyhořelým palivem. Zároveň se do cirkulačního zařízení postupně zapojují filtry a zařízení, které vodu dekontaminují a čistí od soli. Přidávají se do ní také látky, které omezují korozi a vznik usazenin. U čtvrtého reaktoru je nyní stabilní teplota bazénu čtyřicet stupňů a ostatní tři bazény mají teplotu vody okolo třiceti stupňů. Pozornost se teď soustřeďuje na vyčištění vody v bazénech.

 

Chlazení reaktorů se také zesílilo. U prvního se už teplota ve všech místech dostala k devadesáti a pod devadesát stupňů. U třetího reaktoru se přechází na chlazení jiným systémem potrubí, které primárně zavádí vodu do míst nad palivem. Mělo by to vést k větší efektivitě chlazení a možnosti omezení množství dodávané vody a tím také tvorbě menšího množství radioaktivní vody. Teploty tlakových nádob reaktorů dva a tři jsou sice větší než sto stupňů, ale jen o pár stupňů.

Efektivita dekontaminace radioaktivní vody výrazně stoupla i díky tomu, že se začala kromě sestavy od firmy AREVA a z USA využívat nová zařízení dodaná japonskými firmami. To se skládá ze čtrnáctí nádrží naplněných zeolitem, který filtruje vodu a čistí ji od radioaktivity. Pro chlazení reaktorů se používá dekontaminovaná voda, množství radioaktivní vody tak nestoupá, ale naopak klesá. Daří se pomalu odvodňovat prostory, kam se voda dostala při cunami a pak při havarijním chlazení reaktorů. Množství zásobníků pro slabě radioaktivní vodu roste a spolu s dekontaminačními jednotkami umožňuje efektivní hospodaření s vodou na území elektrárny což brání jejímu dalšímu úniku.

 

Pokračuje výstavba ocelové konstrukce náhradní horní části reaktorové budovy prvního reaktoru. Její podzimní dokončení by mělo být dalším důležitým krokem pro snížení úniků radioaktivity z elektrárny a bodkou za druhou etapou stabilizace.

 

Radioaktivita a dozimetrická situace

Nejdůležitější součástí prací, které mají zajistit rekonstrukci zasažených oblastí a návrat evakuovaných, jsou intenzivní a přesná měření radioaktivity v elektrárně a zasažených oblastech a stále se rozšiřující dekontaminační úsilí.

 

Nová podrobná dozimetrická měření a analýza dřívějších dat upřesnila celkovou hodnotu radioaktivity, která se při havárii ve Fukušimě uvolnila. Nová hodnota je 570 tisíc terabecquerelů (570 milionů gigabecquerelů) izotopů ¹³¹I a ¹³⁷Cs, což je zhruba o deset procent méně než byl první odhad učiněný v dubnu. Ostré maximum emise radioaktivity nastalo 15. března odpoledne v průběhu čtyř hodin a bylo následkem vodíkové exploze, která postihla druhý a čtvrtý reaktor. Upřesňuje se i průběh dalších úniků radioaktivity. V předchozí části bylo zmíněno, že efektivnější chlazení reaktorů i bazénů vede ke snižování úniků radioaktivity. Ty jsou v současnosti deset milionkrát menší než ve zmíněném pětihodinovém maximu 15. března, 12 500krát menší než počátkem posledního týdne března, 1450krát menší než koncem prvního týdne dubna a pětinou toho, co unikala ještě v červenci. V srpnu byly celkové úniky zhruba 0,2 gigabecquerelů za hodinu. To je hodnota zanedbatelná vůči celkovému úniku, který proběhl hlavně zmíněného 15. března, a nemění celkovou dozimetrickou situaci.    

Postup prací v elektrárně umožňuje uvažovat o návratu evakuovaných obyvatel do zakázané zóny. Ovšem místa, kam může být dovolen návrat, musí mít zamoření dostatečně nízké, aby nemohlo ohrozit zdraví lidí. Proto je velice důležité důkladné měření radiační situace v co největším počtu míst v zakázané zóně i mimo ni.

 

Každodenní radiační data z měření mimo zakázanou zónu do 20 km byla již několikrát ukazována a diskutována v předchozích článcích. Většina oblastí má dávkový příkon pod 2,3 mikrosievertů za hodinu. Tato hodnota je významná, protože při celoročním pobytu v prostředí s takovým dávkovým příkonem obdržíte celkovou roční dávku 20 milisievertů.  A to je dávka, kterou je možno obdržet z přirozeného prostředí v řadě obydlených míst na zemi a není při ní pozorováno žádné zdravotní ohrožení. V reálném životě člověk tráví značnou část života uvnitř budov, kde je v daných oblastech Japonska dávkový příkon velmi nízký. Takže byla jako limita, která rozhodovala o tom, jestli se daná oblast mimo zakázanou zónu bude evakuovat, nebo ne, přijata hodnota dávkového příkonu 3,8 mikrosievertů za hodinu.

Silně zasažené oblasti se rozkládají v pásu, který se táhne od elektrárny severozápadním směrem. Rozšiřuje se zhruba mezi dvacátým a třicátým kilometrem a za třicátým kilometrem se pak začíná dávkový příkon snižovat. A právě mezi dvacátým a třicátým kilometrem je několik sídel, které byly nejvíce zasaženy. Už se o nich psalo v předchozích článcích. Zhruba třicet kilometrů od elektrárny je vesnice Iitate, kde dávkový příkon dosahuje až hodnot 12 mikrosievertů za hodinu, a o něco blíže k elektrárně se nacházejí vesnice v oblasti Katsurao, kde dávkový příkon dosahuje podobných hodnot. Nejhorší situace je v rozsáhlejších částech města Namie v oblastech mezi dvacátým a třicátým kilometrem, kde se nacházejí místa s dávkovým příkonem mezi 10 až 19 mikrosieverty za hodinu. Dokonce však i místo s dávkovým příkonem 35 mikrosievertů za hodinu.  Město Namie se táhne i do zakázané oblasti a o některých jeho oblastech tam bude ještě zmínka. Přehled dávkových příkonů v různých místech mimo zakázanou zónu je zobrazen na mapě na obrázku. Na dalších dvou obrázcích je časový vývoj dávkového příkon v různých měřených místech vesnice Iitate a oblasti Katsurao.

 

Jak už bylo avizováno v předchozím článku, odvolala v souvislosti s dokončením první etapy stabilizace situace v elektrárně japonská vláda omezení, která byla vyhlášena v zóně mezi dvacátým a třicátým kilometrem od elektrárny. Tedy pohotovost k evakuaci, omezení pohybu venku a provozu řady hlavně  školních, kulturních a zdravotních institucí v této oblasti. Nyní se už bude režim řídit dozimetrickou situací v konkrétním místě. I proto je velmi důležité intenzivní monitorování radiační situace a dekontaminace hlavně obydlených oblastí.

 

Dalším důsledkem stabilizace situace je možnost organizovaných návštěv svých obydlí v zakázané zóně i pro evakuované obyvatele z míst, která jsou k elektrárně blíže než 3 km. Obyvatelé ze zóny mezi 3 km a 20 km mohou takové návštěvy realizovat už od května. V pátek 26. srpna ve městě Futaba již 117 obyvatel navštívilo svých 64 domovů, které jsou blíže než tři kilometry od elektrárny. Stejně tak 33 rodinných příslušníků a pracovníků domova důchodců se zvýšenou péčí ve městě Okuma, které se také nachází blízko elektrárny. Všichni byli na místo dopraveni autobusy a během zhruba dvou hodin si brali především osobní věci, které nestihli odnést během evakuace.

 

Situace uvnitř zakázané zóny

V rámci začátku příprav možného návratu evakuovaných do zakázané oblasti se v červnu uskutečnila podrobná měření dávkového příkonu ve dvou oblastech evakuovaných území. Jednalo se o nastavení standardní formy měření, která pak měla pokračovat velmi detailním monitorováním radiační situace uvnitř i mimo zakázanou zónu. Pro referenční měření byla vybrána dvě místa, vzdálená od elektrárny zhruba 8 km. Proměřily se čtverce o rozměrech 2 km x 2 km v části města Namie (okolo stanice) a Tomioka (taktéž okolo stanice). První je  severozápadním směrem od elektrárny a druhý směrem jižním. Jedná se o místa s různorodým
terénem a typem krajiny (sídla, pole i lesy), která tak umožňují prozkoumat míru kontaminace ve velmi různorodých podmínkách. Obě spadají do silněji zasažené oblasti a svou částí pak do hranice, kde silněji zasažená oblast přechází v slaběji zasaženou.

 

To je vidět i z měření, které bylo pořízeno již v dubnu při americkém leteckém průzkumu. Jeho obrázek už byl sice prezentován v jednom z dřívějších článků, ale zde je znovu připomenut a poloha obou referenčních míst je zde ukázána. Z měření je dobře vidět polohu pásu silně zasažených oblastí (červená barva), který je uvnitř zakázané oblasti spíše užší a rozšiřuje se právě mezi dvacátým a třicátým kilometrem, kde jsou námi zmíněné vesnice a části města s vysokým dávkovým příkonem.

 

Referenční měření ve stanicích Namie a Tomioka byla prováděná ve dvou výškách, jeden centimetr a jeden metr nad povrchem. V silně zasažených částech se pohybují mezi hodnotami od 5 do maximálně 19 mikrosievertů a v oblasti přechodu mezi silně a slaběji zasaženou oblastí klesají pod 1 mikrosievert za hodinu. Rozložení silně a slabě zasažených oblastí velice dobře odpovídá dřívějšímu leteckému průzkumu, takže si z něj lze udělat rozumnou představu o tom, jak velká část zakázané zóny byla zasažena slaběji a jaká silně. Zároveň je z nových měření i dubnového leteckého průzkumu jasně vidět, že hodnoty dávkového příkonu v oblasti mezi dvacátým a třicátým kilometrem jsou velmi podobné těm v zakázané oblasti. Výjimkou jsou některé oblasti velmi blízko k elektrárně hlavně v tříkilometrovém pásmu od ní.

 

Z popisovaných referenčních měření navíc vyplývá, že nižší radioaktivita je v urbanizovaných částech,  kde se lehce smývá deštěm z asfaltu. V místech asfaltových a dlážděných cest je dávkový příkon v centimetrové vzdálenosti od povrchu menší než v metrové, kde už se projevuje vliv radiace z okolní vegetace. V přírodních terénech je dávkový příkon vyšší v centimetrové vzdálenosti než v metrové. Na okrajích lesa je vyšší dávkový příkon než uvnitř lesa, což je pravděpodobně způsobeno tím, že se radioizotopy zachytily na listech a nespadly na zem. Potvrdilo se to, co je známo již z Černobylu, že urbanizované části krajiny mají nižší dávkový příkon a rychleji klesá než u přírodního terénu. Radioaktivita se také koncentruje v kanalizaci a stružkách.

 

Z amerického leteckého průzkumu plyne, že silně zasažená  oblast tvoří menší část zakázané zóny, což ovšem nemusí být úplně směrodatné pro počet možných navrátivších se obyvatel, protože podstatné je, kde se nachází větší část sídel. Dalším faktorem, který určí dobu návratu a počet navrátivších se, bude nastavení limity pro dávkový příkon v dané oblasti. Jak už bylo zmíněno, byla limitní hodnota pro evakuaci v zóně od 20 do 30 km stanovena na 3,8 mikrosievertů za hodinu. Pro návrat do oblastí zakázané zóny však může být nastavená přísněji. Předpokládá se, že návrat do zakázané zóny nebude povolen dříve, než se podaří dokončit druhou etapu stabilizace, tedy v lednu příštího roku. Do té doby budou v zakázané zóně probíhat intenzivní práce na dekontaminaci.

 

Mělo by se jednat hlavně o čištění budov a asfaltových či dlážděných cest. Výměnu vrchní části zeminy na místech, kde se intenzivně pohybují lidé. Důležité je vyčištění stružek a kanálů, kam se radioaktivita splachuje a ukládá. Pomůže posekání zahrad a odstranění zasažených částí rostlin (ořezání keřů a prořezání stromů). I to by mohlo přispět k poklesu dávkového příkonu hlavně v sídlech a oblastech, kde se lidé hodně pohybují. Co se povede udělat a jak se sníží radiace v různých místech je otevřená záležitost, ale jak je vidět z dozimetrických dat, v řadě míst by stačilo i nepříliš velké snížení, aby se dostala pod limitu umožňující návrat. A jak dosvědčují zkušenosti s Černobylu, lze dosáhnout i násobného snížení dávkového příkonu.

 

Popsané monitorovací dozimetrické měření, které bylo publikováno začátkem července, je metodickým podkladem pro podrobně prováděné monitorování, které umožňuje vypracování plánu rekonstrukce, dekontaminace a určení, do kterých oblastí se mohou a kdy evakuovaní vracet. Případně rozhodnout, které nemovitosti a pozemky bude lépe vykoupit a poskytnout původnímu obyvateli prostředky pro koupení či vybudování nového domova. Jednalo by se o nemovitosti v silně zamořených oblastech blízko elektrárny, jejichž dekontaminace bude náročná a bude trvat více let. Takto vykoupené pozemky by se mohly využít jako zázemí pro dekontaminaci a rekonstrukci regionu a likvidací zničené jaderné elektrárny.

 

První jednání premiéra s místními představiteli o těchto plánech proběhla právě tuto sobotu na konci srpna. Na programu byl i návrh, aby se právě v silně zamořených částech vytvořilo přechodné úložiště radioaktivního materiálu, který se bude hromadit při dekontaminaci. Mělo by se zde instalovat i zařízení, které by tento odapad zpracovávalo. Taková jednání jsou pochopitelně choulostivá ale bez konsensu se dekontaminační práce nemohou plně rozběhnout.
           

Sledování potravinového řetězce

Velmi důležité je zabránit proniknutí radioaktivity do potravinového řetězce. V minulém článku padla zmínka o objevení cesia 137 u zvířat. K tomu pravděpodobně došlo zkrmováním píce, která byla uskladněná mimo seník a byla zasažená spadem. To vedlo k zákazu prodeje krav ze čtyř perfektur. Opatření mělo trvat, než se podaří zajistit spolehlivou kontrolu zvířat na takovém stupni, který zaručí, že se maso s nadlimitním množstvím cesia nedostane ke spotřebiteli. To se už v současné době podařilo a nejdříve 19. srpna v perfektuře Miyagi a 25. srpna v ostatních třech perfekturách byl zákaz odvolán. Farmáři již mohou po kontrole dodávat zvířata na jatka. V pátek 26. srpna se tak v perfektuře Miyagi uskutečnila první aukce, přičemž každé z devadesáti nabízených dobytčat mělo kontrolní certifikát. Počet zvířat nabízených k prodeji nyní činí pouze zhruba šedesát procent předchozího obchodovaného objemu.

 

Kontroluje se také rýže, která se sklízí v postižených oblastech. Byly už sice zjištěny vzorky s obsahem cesia 137, ale jednalo se o hodnoty pod zdravotní limitou. Cesium proniká do hloubky pomalu, jeho migrace je zhruba mezi 2 až 9 mm za rok. Nedostane se tak v nejbližší době ke kořenům většiny rostlin. Sledování rostlin a zvířat v oblastech zasažených radioaktivním spadem se bude nadále zintenzivňovat a jeho význam růst. Je možné zmínit zkušenosti z Černobylu publikované například v roce 2008 komisí UNSCEAR (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation) a v dalších materiálech (česky třeba zde), které shrnují naměřená radiologická data a zkušenosti z havárie v Černobylu. Menší problém s kontaminací radioaktivním cesiem byl u rostlinných produktů, větší u živočišných - mléka a masa. Zároveň platilo, že v daleko menší míře se kontaminace vyskytovala u ustájených zvířat jimž bylo krmení z polí dováženo. Kontaminováno bylo více mléko od soukromníků, kteří chovali jen malý počet krav a většinou je jen volně pásli. V mléce zvířat z družstevních chovů s velkým počtem ustájených zvířat bylo cesia mnohem méně. Ukázalo se také, že během prvních let klesal obsah cesia v živočišných i rostlinných produktech rychle, celkový pokles byl v konkrétních případech násobný až řádový. Později se výrazně zpomalil. Ukázalo se také, že rychleji klesá obsah cesia v intenzivně využívaných půdách, i když konkrétní průběh je silně závislý na typu zemědělské půdy a jejího obhospodařování. V případě Fukušimy je výhodou daleko menší rozsah zasažených ploch, které jsou většinou navíc velmi intenzivně obhospodařovány a zvířata jsou krmena kontrolovanou pící. V případě potřeby je zajištěn dovoz krmiva z nezasažených oblastí.

 

Již velmi brzo po havárii se začalo se standardními kontrolami rybářských úlovků a mořských produktů z dané oblasti, které byly určeny pro trh. Jen na úplném počátku se objevilo pár případů překročení limity pro obsah radioaktivního jódu. Od té doby se kontaminované úlovky neobjevují. Velká pozornost se věnuje akcím, které vysvětlují spotřebitelům způsob kontroly a záruky nezávadnosti mořských produktů dodávaných na trh. Jedna z posledních proběhla nedávno na Tchaj-wanu a byla spojena s velkým rautem založeným na jídlech z japonských plodů moře.

 

Je třeba připomenout ještě jednu velmi důležitou věc. V případě Fukušimy byla provedena evakuace ještě před ventilací reaktorů a vodíkovými výbuchy. Zároveň bylo možné intenzivně kontrolovat pitnou vodu a omezit příjem čerstvých produktů, hlavně mléka, ze zasažené oblasti v době, kdy byly dominantní součástí radioaktivity krátkodobé izotopy jódu. Tak se zabránilo vnitřní kontaminaci těmito radioizotopy a ohrožení zvýšenou pravděpodobností vzniku rakoviny štítné žlázy. Plně to potvrdilo už v předchozích článcích zmiňované testování vnitřní kontaminace štítné žlázy u dětí a mládeže, které nenašlo případ obdržené dávky u tohoto orgánu překračující hodnotu, která by vedla ke zvýšení rizika vzniku rakoviny štítné žlázy. A právě rakovina štítné žlázy byla tím zdravotním problémem, jehož zvýšení se v případě Černobylu pozorovalo.

 

Ostatní jaderné elektrárny

V Japonsku stále pokračuje trend vypínání dalších jaderných bloků pro pravidelnou odstávku a kontrolu i odkládání jejich opětného zprovoznění po kontrole. Je tak v činnosti stále méně jaderných bloků. Do značné míry je to způsobeno pochopitelným poklesem podpory jaderné energetiky u veřejnosti, který po havárii ve Fukušimě nastal a jež se s dobou trvání problémů a jejich nápravy zákonitě prohlubuje. I to je důvodem, proč vláda a místní představitelé velice opatrně přistupují (spíše nepřistupují) ke znovuspuštění jaderných reaktorů po jejich plánovaných revizních odstávkách. Zatím tedy, kromě jediného případu jaderné elektrárny Tomari, ve které byl oficiálně povolen komerční provoz jednoho z reaktorů ke konci srpna, jsou všechny postupně odstavované reaktory ponechány vypnuté. Je třeba zdůraznit, že Tomari je dost specifický případ. Jeho třetí reaktor, o kterém je řeč, běžel totiž už několik měsíců. Těsně před zemětřesením se totiž dostal do fáze spouštění, kdy se testuje reaktor v provozu. Do měsíce pak podle standardního japonského postupu má přejít s „testovacího režimu“ do „komerčního provozu“. Vzhledem k událostem ve Fukušimě se však tento „testovací režim“ protáhl téměř na pět měsíců. Současné povolení „komerčního provozu“ je tak značně specifické a odlišné od situace ostatních reaktorů, které jsou skutečně vypnuté a odstavené. Lze tak těžko říci, zda je přechod reaktoru v Tomari z „testovacího“ do „komerčního“ provozu signálem, že se přikročí ke spuštění některého z dalších odstavených reaktorů. Spuštění jedenácti odstavených reaktorů se předpokládalo ke konci měsíce srpna. Zařízení ale mají být podrobena novým dodatečným „stres testům“ nařízených vládou, o nichž jsme informovali v předchozích článcích.

 

Před několika dny 23. srpna byl z důvodů pravidelné odstávky vypnut reaktor společnosti TEPCO v elektrárně Kashiwazaki Kariwa. Jedná se o reaktor číslo sedm a v činnosti tak v této elektrárně zůstávají již jen dva. První blok této elektrárny už byl totiž odstaven pro pravidelnou revizi 6. srpna. V současnosti se vypíná reaktor v elektrárně Hokkaido na severu Japonska, takže odstavených bude již 76 % jaderných reaktorů, tedy 41 z celkového počtu 54. Tři z dosud provozovaných reaktorů mají být pro pravidelné odstávky vypnuty v září, dalších osm do konce roku a poslední dva na začátku roku příštího. Pokud se do té doby nepodaří vyřešit situaci kolem opětného spouštění reaktorů, bude Japonsko bez jaderné energie, což si vynutí řešit situaci pomocí klasických tepelných elektráren a dovozem velkého množství fosilních paliv.

 

Závěr

První fáze stabilizace elektrárny Fukušima I pravděpodobně přispěje ke zklidnění situace a systematickému řešení následků havárie. Bude nejspíše méně dramatických událostí. Neubude ale potřeba usilovné práce na vyřešení chlazení reaktorů a bazénů s vyhořelým palivem. Teprve po omezení úniků radioaktivity na minimum a získání potřebných informací bude možné přikročit k přípravě plánů na likvidaci zničených reaktorů. V okolí elektrárny bude probíhat dekontaminace, aby se mohli evakuovaní vrátit domů. Jakmile Japonci zveřejní podrobnosti o stavu aktivních zón v reaktorech, stupeň poškození paliva a upřesní průběh havárie, budeme Vás o tom informovat.